实用标准文案
精彩文档
基于小波变换和神经网络的变频器故障诊断方?/p>
?/p>
?/p>
(
四川文理学院
物理与工程技术系,四?/p>
达州
635000)
[
?/p>
?/p>
]
本文
以逆变器输出故障电流作为故障信息,利用小波分析的方法提取低频能
量值作为特征向量,
通过神经网络实现逆变器故障桥臂定位,
最后利用逆变器同一?/p>
臂故障信号对称性的特点?/p>
用一种简单的判断逻辑实现故障元件的分离?/p>
仿真结果?/p>
明:该方法收敛速度快,诊断准确度高?/p>
[
关键?/p>
]
逆变器;
小波分析;故障诊?/p>
1
、引言
变频器在运行过程中,
其故障的发生必然表现为一些特征参量的变化?/p>
故障特征
提取方法的研究便成了变频器故障诊断技术的关键?/p>
含有丰富信息的变频器运行状?/p>
信号的特征提取是建立在信号处理基础上的?/p>
信号分析的目的是通过对运行状态信?/p>
的处理,确定能很好的表征设备运行状态的特征量?/p>
小波分析是近年掀起的一个前沿领域,它被认为是傅立叶分析方法的突破性进
展?/p>
小波函数具有很好的时—频特性,
因而小波分析方法为信号的时频分析提供了?/p>
力的手段?/p>
对于变频输出电流信号采用小波变换的方法,
可以方便准确的提取故障特
征,从而能对变频器进行故障诊断?/p>
2
变频器输出电流的小波变换
2.1
小波分析的基本理?/p>
小波分析是从
Fourier
分析逐渐发展起来的,它源于函数的伸缩和平移。小波,
简单地说是“一小段波?/p>
,是一种特殊的长度有限、平均值为零的波。它有两个特?/p>
:
一是“小?/p>
,即在时域都具有紧支撑或近似紧支撑集;二是正负交替的波动性,也即
直流分量为零?/p>
小波变换就是将信号分解为一系列小波函数的叠加,而这些小波函?/p>
都是由一个母小波函数经过平移和尺度伸缩得来的?/p>
把对模拟信号?/p>
)
(
t
f
的积分变换:
dt
t
t
f
b
a
W
ab
R
f
)
(
)
(
)
,
(
?/p>
?/p>
?/p>
称为小波变换,其中?/p>
)
(
)
(
2
1
b
at
a
t
ab
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
是由
)
(
t
?/p>
经平移和缩放的结果。在小波
变换的定义中,小波函?/p>
)
(
t
ab
?/p>
是窗函数,它的时—频窗表现了小波变换的时—频局
部化能力?/p>
2.2
变频器输出电流的小波分解
变频器逆变输出电流波形中通常含有非周期信号和畸变信号?/p>
采样传统的傅立叶
变换已经不合时宜?/p>
而小波变换对信号的奇异点非常敏感?/p>
当信号在某一时刻发生?/p>
变时?/p>
该信号的小波变换在一定的尺度范围内均会在信号突变处出现峰值,
并且呈现
出与噪声截然不同的特征?/p>
利用这一特点?/p>
通过选择恰当的小波基和合适的尺度参数?/p>
可以在强噪声背景下,
准确的检测到突变信号?/p>
有效值突变点所对应的小波变换模?/p>
大值具有沿尺度传递的特性;
而随机噪声信号的小波变换模极大值将随着尺度的增?